Einstein'ın Mirası: Özel Görelilik

İçerik Yazarı: Neslihan Sandıkcı

Editör: Elif Nur Öztürk

Tasarım: Sudenaz Şencan

“Zaman mutlak mıdır?” Yüzyıllar önce fizikçiler arasında fikir ayrılığına sebep olmuş bir soru. Eğer 300 yıl kadar öncesine gidip bu soruyu Newton’a sorma fırsatınız olsaydı size “mutlaktır.” cevabını verirdi. Ondan sonra yaşamış pek çok bilim insanı da bu kuralı benimsemiş ve kabul etmişti. Ancak 1905’te Albert Einstein olaya yeni  bir bakış açısı getirmiş ve tüm bu kuralları yıkmıştı. “Özel görelilik” adını verdiği bu teoreme gelin hep birlikte bir göz atalım.

Einstein’a göre uzay ve zaman birbirinden bağımsız düşünülemezdi, hepsi bir sistemin parçasıydı. Tıpkı mekandaki hareketimiz gibi zamanda da hareket vardı. Bu da karşımıza dördüncü boyutu çıkarmaktaydı.

Özel göreliliğe göre ışık hızının sabit kalabilmesi için uzay ve zamanın gözlemciye göre değişmesi gerekmektedir. “Zaman genişlemesi” olarak bilinen bu durumu şu örnekle açıklayabiliriz: Örneğimizde  ışık hızının yarısı ve sabit  hızda ilerleyen bir uzay mekiği, biri bu mekiğin içinde diğeri de dışında olmak üzere iki tane de gözlemcimiz olsun. Mekiğin içindeki gözlemcimizin elinde bir lazer olduğunu ve bu lazeri mekiğin tavanında bulunan bir aynaya gönderdiğini düşünelim. Yansıyan bu ışık da mekiğin tabanında bulunan algılayıcı tarafından tespit edilsin. Deney sürecinde mekiğin içindeki gözlemcimiz ışığın doğrusal bir yol izlediği gözlemlemiş ve bunu not etmiştir. 

Peki mekiğin dışında da durum aynı mıdır? Mekiğin dışındaki gözlemci için ışığın yansıma süresi içinde araç belli bir mesafe katetmiş dolayısıyla bir üçgenin tepe kısmı olacak açılı bir yol izlemiştir. Bu iki farklı rotayı x=v.t ile formülleştirmek istersek ışık hızını sabit olarak aldığımızda alınan yol arttıkça süre de artacak bu da mekiğin dışında geçen zamanın, içinde geçen zamandan daha fazla olmasıyla açıklanacaktır. Yani mekiğin içinde zaman genişleyecek ve daha yavaş akacaktır. İkinci bir fark ise boyutta gözlemlenecek, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden cisimlerde “uzunluk kısalması” yaşanacaktır. Bu durumda  dışardan mekiği izleyen gözlemci onu olduğundan daha kısa görecektir. 

Özel görelilik teoremi bizim algımızla ne kadar çelişirse çelişsin yapılan pek çok deney ve araştırmayla doğruluğu kanıtlanmıştır. Buraya kadar okuyan herkese teşekkür ederiz, bir sonraki yazımıza kadar hoşçakalın!